DE4143684C2

DE4143684C2 - Counterbalanced reciprocating mechanism

Info

Publication number: DE4143684C2
Application number: DE4143684A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Palm
Original assignee: Milwaukee Electric Tool Corp
Current assignee: Milwaukee Electric Tool Corp
Priority date: 1990-03-01
Filing date: 1991-02-28
Publication date: 2003-07-24
Anticipated expiration: 2011-03-01

Abstract

The reciprocating saw incorporates a counterbalanced reciprocating drive having a jackshaft on which primary and secondary wobble plates are mounted. The wobble plates drive reciprocating saw spindle and a concentric counterweight in opposite directions to cancel out the induced vibrations. The spindle reciprocates in a bearing sleeve having a slot through which the primary wobble arm projects to drive the spindle. The counterweight slides on the outside of the sleeve and has a slot which slides over the primary arm. The secondary arm drives the counterweight. The arms are out of alignment to permit their strokes to overlap without collision.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hin- und hergehende Säge der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 definierten Art.The invention relates to a reciprocating saw in the preamble of Claim 1 defined Art.

Bei hin- und hergehenden Sägen muss dafür Sorge getragen werden, dass die das Sägeblatt tragende Spindel ausschließlich eine hin- und hergehende Bewegung aus führt und nicht rotiert.With reciprocating saws, care must be taken to ensure that the The saw blade-carrying spindle only makes a reciprocating movement leads and does not rotate.

Bei einer aus der DE 16 28 906 A1 bekannten Pendelsäge wird eine Verdrehung der das Sägeblatt tragenden Spindel dadurch verhindert, dass die Spindel einen quadrati schen Querschnitt hat, der in einer entsprechenden quadratischen Führungsbuchse geführt ist. Spindeln und Buchsen mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt sind jedoch teuer und verschleißgefährdet.In a pendulum saw known from DE 16 28 906 A1, a rotation of the the spindle carrying the saw blade prevents the spindle from squaring cross-section has in a corresponding square guide bush is led. Spindles and bushings with a square or rectangular cross-section are expensive and prone to wear.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, baulich einfache und kostengünstig her stellbare sowie das Gewicht weiter reduzierende Mittel bereitzustellen, mit denen eine Drehung der Spindel einer gattungsgemäßen hin- und hergehenden Säge verhindert wird.The invention is based, structurally simple and inexpensive the task to provide adjustable and weight-reducing means with which a Prevents rotation of the spindle of a generic reciprocating saw becomes.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einer gattungsgemäßen Säge erfindungsge mäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1, wobei die Ansprüche 2 bis 7 vorteilhafte Weiterentwicklungen darstellen.This object is achieved with a generic saw in accordance with the invention according to the characterizing features of claim 1, claims 2 represent up to 7 advantageous developments.

Dadurch, dass der Antriebsarm der Taumelscheibe sich durch einen Schlitz in der Spindel, und durch diese hindurch in ein Loch auf der gegenüberliegenden Seite der Spindel erstreckt, wirkt der ohnehin vorhandene Antriebsarm als Verdrehsicherung für die in Lagern längsgeführte Spindel. Es sind keinerlei zusätzliche Bauteile erforder lich, um die Spindel gegen Verdrehen zu sichern und es kann eine im Querschnitt kreisförmige Spindel verwendet werden.The fact that the drive arm of the swash plate through a slot in the Spindle, and through this into a hole on the opposite side of the Extends the spindle, the drive arm, which is already present, acts as an anti-rotation device for the longitudinally guided spindle in bearings. No additional components are required Lich to secure the spindle against twisting and there can be a cross section circular spindle can be used.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: An embodiment of the invention is shown in the drawing. Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer mit einem erfindungsgemäßen Reversier- Antriebsmechanismus und einer erfindungsgemäßen Drehsicherung ausgestatteten Säge in Seitenansicht, teilweise im Schnitt; Figure 1 is a side view of a saw equipped with a reversing drive mechanism according to the invention and a rotation lock according to the invention in side view, partly in section.

Fig. 2 eine Einzeldarstellung eines Ausschnittes aus Fig. 1; FIG. 2 shows an individual illustration of a detail from FIG. 1;

Fig. 3 einen Schnitt durch den rechten Abschnitt des Antriebsmechanismus bei Blickrichtung nach links in Fig. 1 oder 2; und Figure 3 is a section through the right portion of the drive mechanism when viewed to the left in Figure 1 or 2..; and

Fig. 4, 5, 6, 7 eine Serie von Ansichten als Ausschnitt der Fig. 2 zur Darstellung der Bewegungsfolge der Teile während einer halben Umdrehung der Zwi schenwelle. Fig. 4, 5, 6, 7 a series of views as a detail of FIG. 2 to show the sequence of movement of the parts during half a rotation of the inter mediate shaft.

Der nachfolgend zu beschreibende kraftausgeglichene hin- und hergehende An triebsmechanismus bzw. Reversier-Antriebsmechanismus mit Ausgleichsgewicht, bei dem zwei Taumelscheiben verwendet werden, kann in Verbindung mit vielen Werk zeugen und Maschinen verwendet werden. Eine Taumelscheibe treibt die hin- und hergehende Spindel an, während die andere Taumelscheibe ein Ausgleichsgewicht antreibt. Dieser Mechanismus wird in Verbindung mit einer Säge gezeigt.The force balanced back and forth to be described below drive mechanism or reversing drive mechanism with counterweight Two swash plates can be used in conjunction with many movements witnesses and machines are used. A swashplate drives them back and forth outgoing spindle while the other swashplate is a counterweight drives. This mechanism is shown in connection with a saw.

Die in Fig. 1 gezeigte Stich- bzw. Linearsäge ist weitgehend vergleichbar mit der SAWZALL-Linearsäge, wie sie durch die Patentinhaberin hergestellt wird, mit der Be sonderheit, dass die vorliegende Konstruktion für einen Ausgleich der bei der Hin- und Herbewegung hervorgerufenen Kräfte sorgt, so dass sich ein weitaus glatterer und bei weitem überlegener Schnitt realisieren lässt.The jigsaw or linear saw shown in Fig. 1 is largely comparable to the SAWZALL linear saw, as produced by the patent owner, with the special feature that the present construction ensures a compensation of the forces generated during the back and forth movement , so that a much smoother and far superior cut can be realized.

Das Hauptgehäuse 10 der Säge ist mit einem Handgriffabschnitt 12 ausgestattet, der einen EIN-AUS-Schalter 14 zur Steuerung der Energieversorgung eines Motors 16 hat. Eine Motorwelle 18 ist mit einem Antriebsritzel 20 ausgestattet, das in Kämmein griff mit einem auf einer Zwischenwelle 24 montierten Zahnrad 22 steht, welches ei nerseits im Getriebegehäuse 26 und andererseits in einer Zwischenwand 25 gelagert ist. Das Getriebegehäuse 26 wird durch einen aus Urethan oder Gummi bestehenden, isolierenden "Stiefel" 27, d. h. durch einen stiefelschaftähnlichen Körper 27 abgedeckt. The main housing 10 of the saw is equipped with a handle section 12 which has an ON-OFF switch 14 for controlling the energy supply of a motor 16 . A motor shaft 18 is equipped with a drive pinion 20 which meshed with a pinion 22 mounted on an intermediate shaft 24 , which is mounted on the one hand in the gear housing 26 and on the other hand in an intermediate wall 25 . The gear housing 26 is covered by an insulating "boot" 27 made of urethane or rubber, ie by a body 27 similar to a boot shaft.

Auf der Zwischenwelle ist ein Taumelscheiben-Antriebsteil 28 befestigt. Auf dem An triebsteil 28 sind zwei Taumelplatten- bzw. -scheiben-Anordnungen 30, 30' montiert. Jede Anordnung 30, 30' weist ein Eingangs- bzw. Krafteinleitungslager 32 auf, das auf dem Taumelscheiben-Antriebsteil 28 montiert ist. Die auf der linken Seite gezeigte Taumelscheiben-Anordnung 30 stellt die Primäranordnung dar, während die rechte Anordnung 30' die Sekundär-Taumelscheibe bildet. Jede Anordnung 30, 30' besitzt einen Antriebsarm, der mit dem von dieser Anordnung angetriebenen Teil in Funkti onseingriff steht. Dementsprechend weist die Primär-Taumelplatte bzw. - Taumelscheibe 30 einen Antriebsarm 34 auf, der mit einem im Wesentlichen kugel förmigen Spitzenabschnitt 36 in Eingriff mit einem entsprechenden Loch 38 in der hin- und herbewegten Spindel 40 in Eingriff steht, welche das Sägeblatt 42 trägt. Die Se kundär-Taumelscheibe 30' weist ebenfalls eine sphärische Spitze 43 auf, die mit ei nem Loch 44 im Gegen- bzw. Ausgleichsgewicht 46 in Funktionseingriff steht.A swash plate drive member 28 is attached to the intermediate shaft. On the drive part 28 two swash plate or disk assemblies 30 , 30 'are mounted. Each arrangement 30 , 30 'has an input or force introduction bearing 32 which is mounted on the swash plate drive part 28 . The swash plate arrangement 30 shown on the left side represents the primary arrangement, while the right arrangement 30 ′ forms the secondary swash plate. Each assembly 30 , 30 'has a drive arm which is in onseengagement with the part driven by this assembly. Accordingly, the primary swash plate or swash plate 30 has a drive arm 34 which engages with a substantially spherical tip portion 36 in engagement with a corresponding hole 38 in the reciprocating spindle 40 which carries the saw blade 42 . The secondary swashplate 30 'also has a spherical tip 43 which is in operative engagement with a hole 44 in the counterweight or counterweight 46 .

Die hin- und herbewegte Spindel 40 gleitet im Inneren eines im Getriebegehäuse fi xierten Spindellagers 48, mit dem die Spindel geführt wird. An der Außenseite des Lagers 48 ist eine Hülse 50 befestigt. Das Ausgleichsgewicht 46 gleitet auf der Au ßenseite der Hülse 50. Die Hülse 50 ist mit diametral gegenüberliegenden Schlitzen 52 ausgestattet, und der Primär-Antriebsarm erstreckt sich durch den bodenseitigen Schlitz 52 in der Hülse 50, durch einen Schlitz 54 in der Spindel 40 und durch die ge samte Spindel, so dass die Spitze 36 mit dem Loch 38 auf der Oberseite der Spindel 40 (siehe Fig. 1) in Eingriff gelangt. Wenn die Taumelscheibe 30 den Arm 34 in die in Fig. 7 gezeigte Stellung bewegt, bewegen sich der Arm und das Gegengewicht 46 in entgegengesetzten Richtungen, und der Arm wandert im Schlitz 58 im Gegenge wicht nach rechts. Dieser Funktionseingriff zwischen dem Arm 34 mit dem Schlitz 54 (in der Spindel 40) und dem Schlitz 58 (im Ausgleichsgewicht) fesselt das Verschie ben der Spindel und des Gegengewichtes auf eine hin- und hergehende Bewegung; diese beiden Teile können nicht rotieren. Und da das Ausgleichsgewicht sich nur hin- und herbewegen kann, kann auch der Taumelarm 35, der das Ausgleichsgewicht an treibt, nur leicht über einen Bogen oszillieren und leicht rotieren.The reciprocating spindle 40 slides inside a spindle bearing 48 fixed in the transmission housing, with which the spindle is guided. A sleeve 50 is attached to the outside of the bearing 48 . The balance weight 46 slides on the outside of the sleeve 50th The sleeve 50 is provided with diametrically opposite slots 52 , and the primary drive arm extends through the bottom slot 52 in the sleeve 50 , through a slot 54 in the spindle 40 and through the entire spindle, so that the tip 36 with the Hole 38 on top of spindle 40 (see Fig. 1) engages. When the swash plate 30 moves the arm 34 to the position shown in FIG. 7, the arm and the counterweight 46 move in opposite directions, and the arm moves in the slot 58 in the counterweight to the right. This functional engagement between the arm 34 with the slot 54 (in the spindle 40 ) and the slot 58 (in the counterweight) captivates the displacement ben the spindle and the counterweight to a reciprocating movement; these two parts cannot rotate. And since the balance weight can only move back and forth, the wobble arm 35 , which drives the balance weight, can only oscillate slightly over an arc and rotate easily.

Bei Betrachtung der Bewegungsabfolge beginnend mit der Fig. 4 über die Fig. 5 und 6 zur Fig. 7 wird deutlich, dass sich die Arme 34 und 35 treffen würden, falls nicht dafür Sorge getragen würde, dass die Arme - wie in Fig. 3 ersichtlich - außer Fluchtung miteinander gehalten sind. Dies führt dazu, dass sich die Arme dann, wenn sie die Stellung gemäß Fig. 7 erreichen, nicht in die Quere kommen. Dieser Winkel versatz würde dazu führen, dass sich die Massenkräfte nicht aufheben könnten, falls der Antrieb für die beiden Taumelscheiben-Anordnungen mit einer Phasenverschie bung von 180° eingeleitet würde, wovon man normalerweise ausgeht, falls Massen kräfte kompensiert werden sollen. Deshalb sind die Taumelscheiben-Antriebe zuein ander aus der "normalen" 180°-Phasenverschiebung winkelversetzt, um hierdurch ei ne Kompensation dafür zu schaffen, dass die Arme zueinander um den gleichen Win kel verschränkt sind. Hierdurch ergibt sich eine Auslöschung bzw. Eliminierung der hin- und hergehenden Kräfte, was einen sehr sanften Antrieb mit nur geringer Vibrati onsneigung nach sich zieht. Dies ermöglicht schließlich, genauer zu schneiden. Ein wichtiges Merkmal des Mechanismus besteht darin, dass das Ausgleichsgewicht koaxial zur Spindel angeordnet ist. Nur dadurch, dass das Massenzentrum eines je den hin- und hergehenden Teils auf derselben Achse zu liegen kommt, können einan der entgegenwirkende Kräfte ausgelöscht bzw. kompensiert werden, ohne dadurch andere Kräftepaare zu erzeugen.When considering the sequence of movements starting from FIG. 4 via FIGS. 5 and 6 to FIG. 7, it becomes clear that the arms 34 and 35 would meet if care was not taken to ensure that the arms - as in FIG. 3 can be seen - apart from alignment. As a result, when the arms reach the position shown in FIG. 7, the arms do not get in the way. This angular offset would mean that the mass forces could not cancel each other if the drive for the two swash plate arrangements were initiated with a phase shift of 180 °, which is normally assumed if mass forces are to be compensated for. Therefore, the swash plate drives are mutually angularly offset from the "normal" 180 ° phase shift in order to create a compensation for the fact that the arms are crossed to each other by the same angle. This results in an extinction or elimination of the reciprocating forces, which results in a very smooth drive with only a low tendency to vibrate. Ultimately, this enables more precise cutting. An important feature of the mechanism is that the balance weight is arranged coaxially with the spindle. Only because the center of mass of each of the parts moving back and forth lies on the same axis can counteracting forces be eliminated or compensated for without generating other pairs of forces.

Der Hub und das Gewicht des Ausgleichsgewichts und des Arms 35 werden ins Ver hältnis zum Hub und zum Gewicht der Spindel eines mittleren Sägeblatts und des Arms 34 gesetzt, um die Massenkräfte zu eliminieren, wodurch es gelingt, die Spindel und das Sägeblatt mit einem längeren Hub auszustatten. Der Hub wird im Vergleich zu der vorstehend erwähnten SAWZALL-Säge von 0,75 Zoll auf 1,25 Zoll angehoben.The stroke and the weight of the balance weight and the arm 35 are compared to the stroke and the weight of the spindle of a central saw blade and the arm 34 in order to eliminate the inertia forces, whereby the spindle and the saw blade are able to be operated with a longer stroke equip. The stroke is increased from 0.75 inches to 1.25 inches compared to the SAWZALL saw mentioned above.

Der Winkelversatz bzw. die Verschränkung der Taumelscheiben- Bewegungseinleitungsebenen und der Arme kann entfallen, wenn man eine Anhe bung der Maschinenlänge in Kauf nimmt. Eine derartige Anhebung der Länge ist je doch häufig nicht erwünscht und akzeptabel.The angular offset or the entanglement of the swashplate Levels of movement initiation and the arms can be omitted if you have an anhe machine length. Such an increase in length is ever but often not wanted and acceptable.

Es ist unerheblich, welcher Motortyp für einen Antrieb der Zwischenwelle verwendet wird. Wenngleich der Reversierantrieb bzw. hin- und hergehende Antrieb in Verbin dung mit einer Säge gezeigt wurde, so versteht es sich, dass dieser Antrieb gleichfalls bei einem Hecken-Schneidegerät, einem Farbhobel oder ähnlichem verwendet wer den kann. Der hin- und hergehende Antrieb bzw. der Reversierantrieb zeichnet sich durch ein breites Feld potentieller Anwendungsgebiete aus, in denen er gleichfalls hervorragende Eigenschaften wie bei Verwendung mit einer Säge hat.It does not matter which type of motor is used to drive the intermediate shaft becomes. Although the reversing drive or reciprocating drive in conjunction was shown with a saw, it goes without saying that this drive is also who uses a hedge trimmer, a paint plane or the like that can. The reciprocating drive or the reversing drive stands out through a broad field of potential areas of application in which it also has excellent properties as when used with a saw.

Claims

1. reciprocating saw with a longitudinal tool spindle ( 40 ) and egg nem reversing drive mechanism for the tool spindle, the one motor ( 16 ), a motor-driven intermediate gear shaft ( 24 ), one on the gear - Intermediate shaft attached swash plate ( 30 ) and one of the swash plate assigned drive arm ( 34 ) through which the tool spindle can be moved back and forth in the direction of its axis, characterized in that to secure the spindle ( 40 ) against rotation of the drive arm ( 34 ) extends through and through a slot ( 54 ) in the spindle and engages in a hole ( 38 ) on the slot opposite side of the spindle.

2. Saw according to claim 1, characterized in that the spindle ( 40 ) is guided axially in a guide sleeve ( 50 ), the guide sleeve ( 50 ) also has an axial slot ( 52 ) and the drive arm ( 34 ) also the slot ( 52 ) of the guide sleeve ( 50 ).

3. Saw according to one of claims 1 or 2, characterized in that the spin del ( 40 ) is designed as a hollow shaft, the slot ( 54 ) being provided on one side of the hollow shaft and the hole ( 38 ) in the opposite side of the hollow shaft is.

4. Saw according to one of claims 1 to 3, characterized in that for a balanced drive a further swash plate ( 30 ') which is 180 ° out of phase with an associated, further drive arm ( 35 ) is provided, the further drive arm ( 35 ) engages in an opening ( 44 ) of a coaxial with the spindle ( 40 ) ver sliding counterweight ( 46 ), and the counterweight ( 46 ) has a slot ( 58 ) through which the first drive arm ( 34 ) protrudes.

5. Saw according to claims 2 and 4, characterized in that the counterweight ( 46 ) through the guide bush ( 50 ) is guided axially.

6. Saw according to claim 1, characterized by a spindle ( 40 ) with a slot ( 54 ) for guiding the drive arm ( 34 ), a guide sleeve ( 50 ) with a slot ( 52 ) for the drive arm ( 34 ) of the spindle ( 40 ) and can be driven on the guide bush (50) counterweight moving tend guided (46) for a balanced drive, wherein the ( '30) and a further drive arm (35) phase-shifted counter-weight (46) via a further swash plate by 180 °, and a Slot ( 58 ) for guiding the drive arm ( 34 ) of the spindle ( 40 ), the spindle ( 40 ), the guide bushing ( 50 ) and the counterweight ( 46 ) being arranged coaxially to one another and the center lines of their slots ( 54 , 52 , 58 ) are aligned with each other in a plane containing the axes of the spindle ( 40 ) and the transmission intermediate shaft ( 24 ).

7. Saw according to one of claims 4 to 6, characterized in that the two drive arms ( 34 , 35 ) with their swash plates ( 30 , 30 ') are offset from one another by an angle in the circumferential direction.